6. Inventario dei dati di input
6.4 Confronto dei dati di input e delle emissioni relative al trasporto dei materiali
Pagina | 180 I dati di input relativi alla fase di trasporto dei materiali sono i seguenti:
ASPECT Trasporto materiali capacità mezzo rigido (trasporto
aggregati-trasporto conglomerato) [ton] 17 capacità mezzo articolato (trasporto
bitume) [ton] 17
fattore di carico Defra50% per mezzo di
trasporto rigido [kg CO2eq/vkm] 1,166 fattore di carico Defra0% per mezzo di
trasporto rigido [kg CO2eq/vkm] 0,959 fattore di carico Defra50% per mezzo di
trasporto articolato [kg CO2eq/vkm] 1,109 fattore di carico Defra0% per mezzo di
trasporto articolato [kg CO2eq/vkm] 0,889 coefficiente andata-ritorno [-] 2
Tabella 6.15 – Dati di input asPECT
Il calcolo delle emissioni di CO2 equivalente relative al trasporto da parte di asPECT è eseguito utilizzando i fattori di emissione “activity plus well-to-tank”63. I fattori di carico riportati nella precedente tabella sono presenti all’interno dell’Annex 7, Tab. 7d, 2012 Guidelines to Defra/DECC's GHG Conversion Factors for Company Reporting.
6.3.4 Athena Impact Estimator for Highways
L’applicativo segue lo stesso criterio di valutazione adottato per la valutazione delle emissioni relative alla produzione dei materiali. Si riporta a titolo di completezza la formula empirica utilizzata, relativa in questo caso specifico al trasporto dei materiali64:
𝐺𝑊𝑃 [𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒𝑞]
= 𝐺𝑊𝐴𝐶𝑂2 [𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒𝑞
𝑘𝑔 𝐶𝑂2 ] ∙ (𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑖𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑎 𝐶𝑂2)𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝑖−𝑒𝑠𝑖𝑚𝑜 [𝑘𝑔]
+ 𝐺𝑊𝐴𝐶𝐻4 [𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒𝑞
𝑘𝑔 𝐶𝐻4 ] ∙ (𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑖𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑎 𝐶𝐻4)𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝑖−𝑒𝑠𝑖𝑚𝑜 [𝑘𝑔]
+ 𝐺𝑊𝐴𝑁2𝑂 [𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒𝑞
𝑘𝑔 𝑁2𝑂 ] ∙ (𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑖𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑁2𝑂)𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝑖−𝑒𝑠𝑖𝑚𝑜 [𝑘𝑔]
La definizione dei fattori di emissione GWA segue quanto riportato all’interno del database TRACI – versione 2.1, 2012, EPA.
Pagina | 181 applicativi, con particolare attenzione alle differenze che sussistono nel caso di utilizzo dei database come definiti in precedenza e nel caso di utilizzo per tutti gli applicativi dei dati di input relativi al database di PALATE, in modo tale da poter confrontare i risultati nel modo più omogeneo possibile.
Di seguito si riporta il confronto diretto dei valori di capacità dei mezzi di trasporto utilizzati da ciascun applicativo65, i quali sono gli unici dati di input comuni a tutti i modelli matematici precedentemente descritti e, per tale motivo, gli unici valori confrontabili all’interno dell’operazione di omogenizzazione dei risultati relativi alle emissioni di CO2 equivalente:
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT capacità mezzo di trasporto (trasporto
aggregati-trasporto conglomerato) [ton] 25 24 17
capacità mezzo di trasporto (trasporto bitume)
[ton] 20 24 17
Tabella 6.16 – Confronto tra i dati di capacità dei mezzi di trasporto
Come si evince dalla tabella, per ciascun applicativo i valori delle capacità dei mezzi di trasporto dei materiali sono differenti, ciò è dovuto alla differente natura di origine dei dati alla base della loro definizione.
Di seguito si riporta invece il confronto riguardante le emissioni di CO2 equivalente relative al trasporto di aggregati, bitume e conglomerato bituminoso. Come riportato in precedenza, si considerano le distanze associate al trasporto di ciascun materiale. Anche in questo caso, le tabelle che seguono offrono le due possibili letture già presentate per la fase di produzione dei materiali:
• il confronto delle emissioni tra i diversi applicativi, utilizzando ciascuno di essi i propri dati di input definiti in precedenza;
• il confronto tra le emissioni ottenute attraverso ciascun applicativo utilizzando come dati di input esclusivamente quelli definiti per PaLATE, in modo tale da poter effettuare un confronto con i dati di input i più omogenei possibili.
USURA
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT ATHENA emissione CO2eq trasporto aggregati [kg
CO2eq] 515 575 804 -
emissione CO2eq trasporto bitume [kg
CO2eq] 150 509 44 -
emissione CO2eq conglomerato bituminoso
[kg CO2eq] 842 2146 1660 2050
Totale trasporto produzione [kg CO2eq] 665 1084 848 687 Totale trasporto [kg CO2eq] 1507 3230 2508 2737 Tabella 6.17 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di usura: dati di input eterogenei66
65Escluso l’applicativo Athena Impact Estimator for Highway.
66 Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi
Pagina | 182 Figura 6.9 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di usura: dati di input eterogenei
USURA
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT emissione CO2eq trasporto aggregati [kg
CO2eq] 515 552 592
emissione CO2eq trasporto bitume [kg
CO2eq] 150 610 33
emissione CO2eq conglomerato
bituminoso [kg CO2eq] 842 2061 1140
Totale trasporto produzione [kg CO2eq] 665 1162 625 Totale trasporto [kg CO2eq] 1507 3223 1765
Tabella 6.18 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di usura: dati di input omogenei (PaLATE) 67
67I risultati relativi all’applicativo Athena Impact Estimator non sono presenti in quanto non modificabili secondo i dati di input posti a confronto.
Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi.
3000 600900 12001500 18002100 24002700 3000
Trasporto aggregati
Trasporto bitume
Trasporto conglomerato
bituminoso
Totale trasporto produzione
Totale trasporto
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Usura
PaLATE ECORCE M asPECT Athena
Pagina | 183 Figura 6.10 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di usura: dati di input omogenei (PaLATE)
BINDER
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT ATHENA emissione CO2eq trasporto aggregati [kg
CO2eq] 598 706 923 -
emissione CO2eq trasporto bitume [kg
CO2eq] 154 525 44 -
emissione CO2eq conglomerato
bituminoso [kg CO2eq] 1018 2610 2018 2484
Totale trasporto produzione [kg CO2eq] 752 1231 967 837 Totale trasporto [kg CO2eq] 1770 3841 2985 3321
Tabella 6.19 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di collegamento (binder): dati di input eterogenei68
68 Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi
3000 600900 1200 15001800 2100 24002700 3000
Trasporto aggregati
Trasporto bitume
Trasporto conglomerato
bituminoso
Totale trasporto produzione
Totale trasporto
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Usura
PaLATE ECORCE M asPECT
Pagina | 184 Figura 6.11 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di collegamento (binder): dati di input eterogenei
BINDER
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT emissione CO2eq trasporto aggregati [kg
CO2eq] 598 678 679
emissione CO2eq trasporto bitume [kg
CO2eq] 154 630 32
emissione CO2eq conglomerato bituminoso
[kg CO2eq] 1018 2506 1393
Totale trasporto produzione [kg CO2eq] 752 863 711 Totale trasporto [kg CO2eq] 1770 3368 2105
Tabella 6.20 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di collegamento (binder): dati di input omogenei (PaLATE) 69
69I risultati relativi all’applicativo Athena Impact Estimator non sono presenti in quanto non modificabili secondo i dati di input posti a confronto.
Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi.
4000 1200800 1600 20002400 2800 32003600 4000
Trasporto aggregati
Trasporto bitume
Trasporto conglomerato
bituminoso
Totale trasporto produzione
Totale trasporto
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Collegamento (Binder)
PaLATE ECORCE M asPECT Athena
Pagina | 185 Figura 6.12 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di collegamento (binder): dati di input omogenei
(PaLATE)
BASE
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT ATHENA emissione CO2eq trasporto aggregati [kg
CO2eq] 1924 2588 3385 -
emissione CO2eq trasporto bitume [kg
CO2eq] 561 1926 160 -
emissione CO2eq conglomerato
bituminoso [kg CO2eq] 3714 9569 7402 9002
Totale trasporto produzione [kg CO2eq] 2485 4514 3545 3058 Totale trasporto [kg CO2eq] 6199 14083 10947 12060 Tabella 6.21 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di base: dati di input eterogenei70
70 Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi
0 400 800 12001600 2000 24002800 3200 36004000
Trasporto aggregati
Trasporto bitume
Trasporto conglomerato
bituminoso
Totale trasporto produzione
Totale trasporto
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Collegamento (Binder)
PALATE ECORCE M ASPECT
Pagina | 186 Figura 6.13 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di base: dati di input eterogenei
BASE
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT emissione CO2eq trasporto aggregati [kg
CO2eq] 1924 2484 2489
emissione CO2eq trasporto bitume [kg
CO2eq] 561 2311 117
emissione CO2eq conglomerato bituminoso
[kg CO2eq] 3714 9186 5105
Totale trasporto produzione [kg CO2eq] 2485 4796 2606 Totale trasporto [kg CO2eq] 6199 13982 7711
Tabella 6.22 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di base: dati di input omogenei (PaLATE) 71
71I risultati relativi all’applicativo Athena Impact Estimator non sono presenti in quanto non modificabili secondo i dati di input posti a confronto.
Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi.
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Trasporto aggregati
Trasporto bitume
Trasporto conglomerato
bituminoso
Totale trasporto produzione
Totale trasporto
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Base
PaLATE ECORCE M asPECT Athena
Pagina | 187 Figura 6.14 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di base: dati di input omogenei (PaLATE)
FONDAZIONE
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT ATHENA emissione CO2eq trasporto misto
granulare [kg CO2eq] 2864 8720 - 4110
Tabella 6.23 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di fondazione: dati di input eterogenei72
Figura 6.15 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di fondazione: dati di input eterogenei
72 Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Trasporto aggregati
Trasporto bitume
Trasporto conglomerato
bituminoso
Totale trasporto produzione
Totale trasporto
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Base
PaLATE ECORCE M asPECT
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Trasporto misto granulare
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Fondazione
PaLATE ECORCE M asPECT Athena
Pagina | 188 FONDAZIONE
Trasporto materiali PALATE ECORCE M ASPECT emissione CO2eq trasporto misto
granulare [kg CO2eq] 2864 8371 -
Tabella 6.24 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di fondazione: dati di input omogenei (PaLATE) 73
Figura 6.16 – Confronto risultati trasporto dei materiali strato di fondazione: dati di input omogenei (PaLATE)
Come si evince dalle tabelle, i risultati differiscono tra loro sia nel caso in cui si utilizzino i dati di input specifici di ciascun applicativo, sia nel caso in cui si utilizzino i dati di input inseriti all’interno di PaLATE, poiché i modelli matematici alla base dei diversi applicativi sono differenti.
Nel caso dell’applicativo ECORCE M, i risultati differiscono sia in valore assoluto, che nel rapporto numerico tra di essi rispetto a quelli forniti da PaLATE, che all’interno del lavoro di confronto effettuato in questo capitolo è considerato come applicativo di confronto. Ciò è dovuto ai differenti valori dei dati di input, in quanto:
• I confini di sistema sono differenti tra i due applicativi, in quanto all’interno del modello matematico utilizzato da PaLATE si tiene conto di un doppio contributo e non di uno soltanto, come nel caso di ECORCE M;
• All’interno del modello matematico utilizzato da PaLATE si possono ricavare i veicoli-chilometro per la cui definizione, a differenza di ECORCE M, non si considera alcun fattore di andata e ritorno; di conseguenza il dato di input per quanto riguarda la distanza percorsa risulta essere netto, senza alcun fattore moltiplicativo.
• All’interno del modello matematico utilizzato da PaLATE si può ricavare altresì un valore di indicatore di emissione per ciascun membro del modello; a differenza di ECORCE M, in cui il valore
73I risultati relativi all’applicativo Athena Impact Estimator non sono presenti in quanto non modificabili secondo i dati di input posti a confronto.
Per l’applicativo PaLATE si considera il solo contributo del primo termine, il quale è confrontabile direttamente con i risultati ottenuti con gli altri applicativi.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Trasporto misto granulare
GWP [KG]
Confronto valori GWP - Strato di Fondazione
PaLATE ECORCE M asPECT
Pagina | 189 dell’indicatore di emissione è fornito direttamente come dato di input dall’applicativo, in PALATE esso può essere ricavato a partire da dati di inventario più specifici.
Quindi, per come è strutturato il modello matematico all’interno di PALATE, esso si può semplificare nel seguente modo:
(𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖 𝐶𝑂2− 𝑒)𝑡𝑟𝑎𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑖𝑎𝑛𝑡𝑜,𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝑖−𝑒𝑠𝑖𝑚𝑜 [𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒]
= 𝑣𝑘𝑚𝑡𝑟𝑎𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑖𝑎𝑛𝑡𝑜,𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝑖−𝑒𝑠𝑖𝑚𝑜[𝑘𝑚]
∙ (𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒1°𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑜[𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒/𝑘𝑚]
+ 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒2°𝑚𝑒𝑚𝑏𝑟𝑜[𝑘𝑔 𝐶𝑂2𝑒/𝑘𝑚])
Analizzando i risultati ottenuti da ciascuno dei due applicativi, si nota una leggera sottostima rispetto a PaLATE dei risultati ottenuti con ECORCE M riguardo le emissioni relative al trasporto degli aggregati dal sito di estrazione all’impianto di produzione, mentre si evince una sovrastima per quanto riguarda le emissioni relative al trasporto del bitume dalla raffineria all’impianto di produzione e le emissioni relative al trasporto del conglomerato bituminoso dall’impianto di produzione al sito di costruzione. Nel caso delle emissioni relative al trasporto del bitume, si nota come in ECORCE M esse si avvicinino al valore delle stesse per il trasporto degli aggregati, mentre in PALATE la differenza tra i due valori è molto marcata: ciò è dovuto ad un approccio “standard” da parte di ECORCE M, il quale fornisce un valore di indicatore di emissione uguale per le tre fasi di trasporto, mentre nel caso di PALATE esso è modificabile a seconda del trasporto considerato.
Questo si riflette allo stesso modo nella sovrastima dei risultati relativi al trasporto delle miscele di conglomerato bituminoso. Valutando quelli che sono i risultati relativi alle emissioni ottenute utilizzando gli stessi dati di input, si può notare come i risultati ottenuti con ECORCE M non risultino convergere a quelli di PaLATE: ciò si può facilmente dedurre per il fatto che l’unico dato di input confrontabile è la capacità dei mezzi di trasporto, la quale non risulta ponderante nella definizione delle emissioni.
Nel caso di asPECT invece i risultati differiscono per la differenza di approccio dei modelli, in quanto asPECT definisce degli indicatori di emissione basati sulla quantità di materiale trasportato, al contrario di PaLATE che utilizza, come riportato in precedenza, indicatori di emissione basati sui veicoli-chilometro; le divergenze di risultati sono altrettanto imputabili alla diversa natura dei dati di inventario. In particolare, nel caso delle emissioni relative al trasporto di aggregati e conglomerato bituminoso si ha una sovrastima dei valori rispetto a PaLATE, mentre nel caso del trasporto del bitume si ha una sottostima dei risultati. Al contrario di quanto evidenziato in ECORCE M, sebbene sussistano le differenze appena evidenziate, si mantiene il rapporto numerico tra le emissioni per il trasporto degli aggregati e le emissioni per il trasporto di bitume, le quali risultano distanti tra loro. Questa evidenza trova conferma nel fatto che all’interno di asPECT si possa personalizzare il trasporto a seconda dei mezzi utilizzati. Analizzando i risultati ottenuti con l’inserimento dei dati di capacità dei mezzi di trasporto considerati in PaLATE, si nota come vi sia un abbattimento dei risultati;
ciò porta ad una leggera sottostima delle emissioni relative al trasporto degli aggregati, che convergono con differenza minima a quelli ottenuti con PALATE, ad una più marcata sottostima dei valori di emissione per quanto riguarda il trasporto di bitume ed una leggera sovrastima (assai più convergente) dei risultati relativi al trasporto di conglomerato bituminoso.
In riferimento allo strato di fondazione, non sono disponibili risultati in quanto l’applicativo non consente la definizione di un materiale differente da un materiale legato.
Athena Impact Estimator for Highways è stato considerato all’interno del confronto tra applicativi con utilizzo di dati di input eterogenei. Non essendo presente un modello matematico dettagliato come nel caso degli altri applicativi, sono presentati il solo risultato cumulativo di emissioni relative al trasporto in fase di
Pagina | 190 produzione, ovvero il contributo totale pari alla somma delle emissioni relative al trasporto di aggregati e bitume, per ciascuno strato di pavimentazione, ed il risultato relativo alle emissioni associate al trasporto del conglomerato bituminoso. In riferimento a tali valori, si può notare come Athena sovrastimi le emissioni rispetto a PaLATE in entrambi i valori di emissione, in particolare la sovrastima è trascurabile rispetto all’ordine di grandezza valutando le emissioni dovute al trasporto in fase di produzione, mentre nel caso del trasporto delle miscele bituminose la sovrastima raggiunge il doppio del valore di PaLATE.
A seguito di queste osservazioni, si può concludere che, considerando i risultati associati all’utilizzo di dati di inventario eterogenei, per quanto riguarda il trasporto di aggregati gli applicativi in questione offrono un risultato differente, rendendo difficoltoso un confronto. Le emissioni relative alla produzione di bitume trovano differenze nuovamente non trascurabili, per cui anche in questo caso un confronto non trova punti convergenza evidenziabili; si nota comunque, nonostante le differenze appena espresse, come il rapporto tra i valori di emissione relativi al trasporto di aggregati e bitume sia rispettato nel caso di PaLATE ed asPECT, per cui si avvalora la tesi di divergenze dovute ai dati di inventario più che al modello matematico. Tale similitudine non sussiste nel caso di ECORCE M, il quale opera in modo concettualmente differente. Le differenze coì presentate si riflettono inoltre in un risultato cumulativo che potrebbe fuorviare l’utente, in quanto la somma delle emissioni dovute al trasporto di aggregati e bitume, se considerati come un unico contributo, fornisce un risultato simile per PaLATE ed asPECT, sebbene sussistano le differenze sopra descritte; ECORCE M, contrariamente, mostra una marcata sovrastima anche nel caso del risultato cumulativo. Considerando le emissioni relative alla produzione di conglomerato bituminoso le differenze tra i vari applicativi altrettanto evidenti, evidenziando una divergenza di risultati tra tutti gli applicativi.
Analizzando i risultati ottenuti con l’applicazione di dati di inventario omogenei, i tre applicativi risultano convergere maggiormente tra loro nel caso delle emissioni relative al trasporto di aggregati, in particolare ECORCE M e asPECT forniscono risultati numericamente molto vicini, i quali divergono da PaLATE di una quantità trascurbaile rispetto all’ordine di grandezza. Tale discorso non risulta valido per le emissioni relative al trasporto di bitume e miscela bituminosa, sebbene le differenze risultino leggermente inferiori.
Athena Impact Estimator for Highways presenta un risultato di emissioni relativo alla fase di produzione (somma di trasporto aggregati e trasporto bitume) che si attesta a metà tra quelli forniti da PaLATE ed asPECT, risultando, per questo, l’applicativo più prossimo alle stime offerte da PaLATE. Nel caso del trasporto di conglomerato bituminoso la sovrastima dei risultati risulta essere dello stesso ordine di grandezza di quelli relativi ad ECORCE M.